Siklus Biogeokimia; Siklus Hidrologi, Siklus Karbon dan Siklus Nitrogen

loading...
Siklus Biogeokimia; Siklus Hidrologi, Siklus Karbon dan Siklus Nitrogen

Siklus Biogeokimia
Siklus nutrien anorganik tidak hanya melalui organisme, mereka juga memasuki atmosfir, lautan, tanah bahkan bebatuan karang dan cadas. Karena siklus bahan kimia nutrien melalui sistem biologis dan geologis, maka siklus keseluruhannya dikenal dengan nama siklus biogeokimia. Siklus biogeokimia sangat penting bagi keberlanjutan fungsi ekosistem.

Nutrien dibutuhkan untuk pertumbuhan normal tetumbuhan dan hewan yang terus dipergunakan hingga mereka bergerak dan berpindah melalui beberapa level trofik dan lingkungan fisik. Disaat bahan pencemar di lingkungan mengintervensi asupan nutrien pada tumbuhan dan 
kesehatan tumbuhan secara keseluruhan, maka siklus nutrien dalam ekosistem niscaya terganggu.

Beberapa contoh dari siklus biogeokimia meliputi siklus hidrologi (air), siklus karbon (C) dan siklus nitrogen (N). Pada siklus hidrologi (air) berawal dari radiasi matahari yang menyebabkan terjadinya penguapan air (evaporasi) dari lautan, sumber-sumber air tawar/permukaan dan tanah yang diikuti dengan formasi awan.

Presipitasi air di atas lautan mewakili sebagian kecil dari siklus hidrologi. Sirkulasi atmosfir kemudian menghilangkan awan di atas daratan yang menyebabkan kompleksitas sintasan dalam siklus air.
Siklus Karbon
Gambar 1: Siklus Karbon (C)

Advertisement


Gambar di atas adalah bentuk simplifikasi dari siklus karbon. Pendaur-ulangan karbon diantara elemen-elemen biotik dan abiotik dari suatu ekosistem yang terhubung dengan aliran enerji pada proses fotosintesis dan respirasi.

Karbon adalah kerangka dasar pembentuk karbohidrat, lemak, protein, DNA, RNA dan senyawa organik lainnya yang dibutuhkan dalam seluruh bentuk kehidupan. Tumbuhan darat sebagian besar memperoleh C dari gas CO2 yang mereka absorpsi dari atmosfir, melalui pori-pori pada daunnya. Sedang fitoplankton dan tumbuhan air memperoleh C dari CO2 yang terlarut dalam air.

Tetumbuhan melakukan fotosintesis dengan menggabungkan C dalam CO2 hingga menjadi kompleks senyawa organik seperti glukosa. Respirasi seluler pada hewan, bakteri, jamur dan organisme lainnya mengkonversi C dari kompleks senyawa organik kembali menjadi CO2 untuk digunakan kembali oleh tetumbuhan. Begitu seterusnya hingga terjadi kesinambungan pendaurulangan unsur C di alam semesta.

Aspek lain dari siklus C melibatkan unsur karbon yang untuk kurun waktu lama terikat dalam bahan bakar fosil, atau sebagai CaCO3 di dalam sedimen dan sebagai CO2 dalam air yang terdapat di perut bumi. Pembakaran bahan bakar mengandung C, kayu dan ledakan gunung berapi adalah penyumbang utama CO2 dalam atmosfir.

Adapun siklus nitrogen melibatkan konversi gas-gas nitrogen (N) di dalam atmosfir melalui proses yang diketahui sebagai nitrifikasi, serta konversi dari senyawa nitrogen yang digunakan di dalam tanah kembali menjadi gas-gas nitrogen dan dilepas kembali ke atmosfir melalui proses denitrifikasi (Gambar 2). Nitrogen penting untuk perkembangan tumbuhan dan merupakan elemen kunci dalam pembentukan asam amino, komponen dasar penyusun protein.

Mikroorganisme tanah dan beberapa jenis alga biru-hijau adalah kelompok organisme dengan kemampuan untuk mengikat atau mengubah nitrogen dari atmosfir menjadi bentuk yang siap untuk digunakan oleh tetumbuhan. Genus Rhizobium mampu menginfeksi akar tumbuhan kacang-kacangan yang kemudian bersimbiosis dalam akar untuk mengikat nitrogen.
Siklus Nitrogen
Gambar 2: Siklus Nitrogen (C)


Source: Pengantar Ekologi Laut